CO2抑制煤氧反应关键基团变化规律及相关性研究

煤炭科学技术
网络首发时间：2024-09-03 08:52:52

作者

周西华李世琳白刚曹宇王
单位

辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点重点实验室
摘要

为研究CO2对煤中活性基团与氧气反应的过程中受到抑制的活性基团含量的变化规律及受影响最大的活性基团，本文以张家峁矿煤样为研究对象，实验采用不同体积分数CO2气氛，选择温度区间为100-200℃内的煤样进行傅里叶变换红外实验，探究不同体积分数CO2气氛下各种活性基团含量的变化规律。基于灰色关联性分析CO2与活性基团间的相关性，研究因CO2体积分数值升高影响的关键官能团类型。研究结果表明：在加入CO2的影响下，各官能团的红外谱图相较空气条件下结果峰面积呈现不同的变化特点，其中随温度的升高，羟基体现为减少趋势，其中以羟基自缔合氢键及羟基-π氢键为代表的分子内氢键减少较为明显；脂肪烃中甲基、亚甲基的伸缩振动呈现微量增加后减少趋势，变角振动则体现为持续减少趋势；含氧官能团中羰基、醚键和羧酸均体现为增加趋势；芳香烃中主要体现在3取代、5取代增加较为明显，芳香环中C=C伸缩振动随温度体现减少趋势；针对活性基团含量变化趋势分析得出各活性基团含量变化虽有所差异，但是在不同CO2体积分数的实验条件下各活性基团变化趋势基本是一致的。说明通入不同体积分数CO2并未改变煤中官能团的反应历程；由关联性分析结果得出加入CO2对煤氧反应影响最大的官能团类型排序为：含氧官能团＞羟基＞脂肪烃＞芳香烃。
关键词

煤自燃CO2防灭火活性基团相关性灰色关联分析法
文章目录

0引言
1样本选取及实验方法
1.1煤样与实验气氛选取
1.2程序升温及傅里叶红外实验
1.3相关性分析
2结果分析
2.1 红外图谱分峰拟合及峰位的确定
2.2 活性基团变化规律
3相关性分析
4结论
引用格式

周西华,李世琳,白刚,等.CO_(2)抑制煤氧反应关键基团变化规律及相关性研究[J/OL].煤炭科学技术,1-12[2024-09-03].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2402.td.20240902.1135.002.html.